JP2016042075A - Systems and methods for determining position of transmitter of bistatic radar system - Google Patents

Systems and methods for determining position of transmitter of bistatic radar system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To determine a position of a transmitter in a bistatic radar system.SOLUTION: A bistatic radar system 100 may include: a transmitter 102; a target 106 at a first known position 110; a receiver 104 at a second known position 108; and a transmitter position determination unit. The receiver 104 is configured to receive one or more reflected radar signals transmitted from the transmitter 102 and reflected off the target 106. The receiver 104 is configured to receive one or more direct radar signals transmitted from the transmitter 102. The transmitter position determination unit is configured to determine a position of the transmitter 102 on the basis of a determination of a distance between the first and second known positions and a determination of a first angular difference θ1 between the reflected radar signal(s) and the direct radar signal(s) that are received by the receiver 104.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示の実施形態は、広く言えば、レーダシステム及び方法に関する。   Embodiments of the present disclosure generally relate to radar systems and methods.

電波探知(radar)システムは、物体の距離、高度、方向及び/又は速度を特定するために電波を一般的に用いる。レーダシステムが、航空機、船舶、車両、誘導ミサイル、天気、地形などを検出するために用いられうる。通常、レーダ送信器又は照射器は、物体に遭遇して反射する電波又はマイクロ波のパルスを送信するアンテナを含む。反射波のエネルギーの一部が、レーダ受信器のアンテナによって受信される。   Radio radar systems typically use radio waves to identify the distance, altitude, direction and / or velocity of an object. Radar systems can be used to detect aircraft, ships, vehicles, guided missiles, weather, terrain, and the like. Radar transmitters or illuminators typically include antennas that transmit radio or microwave pulses that encounter and reflect an object. Part of the energy of the reflected wave is received by the antenna of the radar receiver.

モノスタティックレーダシステムにおいて、送信器と受信器は、同じ位置に配置される(すなわち、併置される)。対照的に、バイスタティックレーダシステムは、離れた別個の位置にある送信器と受信器を含む。例えば、バイスタティックレーダシステムの送信器と受信器は、数百マイル離れていてもよい。   In a monostatic radar system, the transmitter and receiver are located at the same location (ie, juxtaposed). In contrast, a bistatic radar system includes transmitters and receivers that are in separate and separate locations. For example, the transmitter and receiver of a bistatic radar system may be hundreds of miles apart.

バイスタティックレーダシステムが働くために、送信器と受信器の両方の位置が、いずれが動いていようがいまいが、知られる必要がある。例えば、航空応用において、送信器と受信器の両方が動いている場合(航空機に搭載されている場合など)、送信器と受信器の両方の位置が、頻繁に更新される。いったん送信器と受信器の位置が知られると、レーダシステムの範囲にある未知のターゲットの位置が、特定されうる。   In order for a bistatic radar system to work, the position of both the transmitter and the receiver need to be known, whether they are moving or not. For example, in aviation applications, if both the transmitter and receiver are moving (such as when on board an aircraft), the location of both the transmitter and receiver are frequently updated. Once the transmitter and receiver locations are known, the location of unknown targets within the radar system can be determined.

認識されうるように、既知のバイスタティックレーダシステムが適切に機能するために、送信器と受信器が、位置情報を提供するために、互いに又はリモートコントロールセンターと通信する。かくして、送信器と受信器が、そのような既知のバイスタティックレーダシステムにおいて互いに協力する。しかしながら、送信器と受信器の間の通信システムを提供することは、レーダシステムの費用と複雑性を増大させる。更に、通信システムが故障した場合又は作動しない場合、レーダシステム全体もまた、作動しない。   As can be appreciated, in order for known bistatic radar systems to function properly, the transmitter and receiver communicate with each other or with a remote control center to provide location information. Thus, the transmitter and receiver cooperate with each other in such known bistatic radar systems. However, providing a communication system between a transmitter and a receiver increases the cost and complexity of the radar system. Furthermore, if the communication system fails or does not operate, the entire radar system also does not operate.

加えて、送信器と受信器が、独立した別個の組織によって制御される場合、システムが、働くことができないかもしれない。例えば、レーダ送信器が、政府などの第一の組織によって制御される航空機に搭載されうる一方で、レーダ受信器が、第一の組織と協力的又は友好的であるかもしれないし又はないかもしれない独立した別個の組織によって制御又は所有される航空機に搭載されうる。そのようなシナリオにおいて、送信器は受信器と通信せず、それにより、送信器を含むバイスタティックレーダシステムを受信器が利用することを妨げうる。   In addition, if the transmitter and receiver are controlled by independent and separate organizations, the system may not be able to work. For example, a radar transmitter may be mounted on an aircraft controlled by a first organization, such as a government, while a radar receiver may or may not be cooperative or friendly with the first organization. It can be mounted on an aircraft that is controlled or owned by a separate, independent organization. In such a scenario, the transmitter may not communicate with the receiver, thereby preventing the receiver from utilizing a bistatic radar system that includes the transmitter.

本開示の幾つかの実施形態は、最初の段階で未知の位置にある送信器、第一の既知の位置にあるターゲット、第二の既知の位置にある受信器、及び送信器位置特定ユニットを含みうるバイスタティックレーダシステムを提供する。受信器が、(a)送信器から送信され、ターゲットから反射された一つ又は複数の反射レーダ信号、及び(b)送信器から送信された一つ又は複数の直行レーダ信号を受信するように構成される。送信器位置特定ユニットが、第一と第二の既知の位置の間の距離の特定、及び受信器によって受信される一つ又は複数の反射レーダ信号と一つ又は複数の直行レーダ信号の間の第一の角度差の特定に基づいて、送信器の位置を特定するように構成される。送信器及びターゲットの各々が、位置的に移動していてもよいし、又は固定されていてもよい。   Some embodiments of the present disclosure include a transmitter in an unknown position at a first stage, a target in a first known position, a receiver in a second known position, and a transmitter locating unit. A bistatic radar system that can be included is provided. The receiver receives (a) one or more reflected radar signals transmitted from the transmitter and reflected from the target, and (b) one or more orthogonal radar signals transmitted from the transmitter. Composed. A transmitter location unit determines the distance between the first and second known locations and between one or more reflected radar signals and one or more orthogonal radar signals received by the receiver. Based on the identification of the first angular difference, the transmitter is configured to identify a position. Each of the transmitter and target may be moved in position or may be fixed.

少なくとも一つの実施形態において、送信器が、送信器の位置を通信するのをやめる。少なくとも一つの実施形態において、受信器が、送信器位置特定ユニットを含む。   In at least one embodiment, the transmitter stops communicating the location of the transmitter. In at least one embodiment, the receiver includes a transmitter location unit.

反射レーダ信号(複数可)又は直行レーダ信号(複数可)が受信器によって受信される第一の時刻(T)と反射レーダ信号(複数可)又は直行レーダ信号(複数可)のうちのもう一方が受信器によって受信される第二の時刻(T)の間の時間差を測定することによって、送信器位置特定ユニットが、バイスタティックな距離差を特定するように構成されうる。送信器位置特定ユニットは、時間差を光の速度で乗ずることによって、時間差をバイスタティックな距離差に変換するように構成されうる。 The first time (T 1 ) at which the reflected radar signal (s) or direct radar signal (s) is received by the receiver and the other of the reflected radar signal (s) or direct radar signal (s) By measuring the time difference between a second time (T 2 ) one is received by the receiver, the transmitter location unit can be configured to identify a bistatic distance difference. The transmitter location unit may be configured to convert the time difference into a bistatic distance difference by multiplying the time difference by the speed of light.

送信器が、第一の直線距離(S)だけターゲットから離れているとする。ターゲットが、第二の直線距離(S)だけ受信器から離れているとする。受信器が、第三の直線距離(S)だけ送信器から離れているとする。送信器位置特定ユニットが、第一の距離、第二の距離及び第三の距離を第一の時刻及び第二の時刻と、S+S-S=C*(T−T)(ここでCは光の速度)として、関係付けるように構成されうる。送信器位置特定ユニットが、K=C*(T−T)-Sとして、K=S-Sを特定するように構成されうる。送信器位置特定ユニットが、第三の距離を、S=(S2-K)/(2Scosθ+2K)として特定するように構成されうる。第三の距離Sの特定が、送信器の位置を与える。 Assume that the transmitter is separated from the target by a first linear distance (S 1 ). Let the target be separated from the receiver by a second linear distance (S 2 ). Assume that the receiver is separated from the transmitter by a third linear distance (S 3 ). The transmitter location unit sets the first distance, the second distance, and the third distance to the first time and the second time, and S 1 + S 2 −S 3 = C * (T 1 −T 2 ). (Where C is the speed of light) and can be configured to relate. The transmitter location unit may be configured to identify K = S 1 -S 3 as K = C * (T 1 -T 2 ) -S 2 . The transmitter location unit may be configured to identify the third distance as S 3 = (S 2 2 −K 2 ) / (2S 2 cos θ 1 + 2K). Certain third distance S 3 is, gives the position of the transmitter.

少なくとも一つの実施形態において、送信器位置特定ユニットが、送信器からターゲットに向かって送信されたメインビームと送信器から受信器に向かって送信されたサイドローブの間の第二の角度差を特定するように構成されうる。送信器位置特定ユニットが、第二の角度差を用いて、送信器の特定位置の正確さを特定しうる。   In at least one embodiment, the transmitter localization unit identifies a second angular difference between the main beam transmitted from the transmitter toward the target and the side lobe transmitted from the transmitter toward the receiver. Can be configured to. A transmitter location unit may use the second angular difference to determine the accuracy of the transmitter's particular location.

送信器位置特定ユニットはまた、受信器に対する送信器の第一の高さ又は受信器に対するターゲットの第二の高さのうちの一つ又は両方を特定するように構成されうる。   The transmitter location unit may also be configured to identify one or both of a first height of the transmitter relative to the receiver or a second height of the target relative to the receiver.

本開示の幾つかの実施形態は、ターゲットの第一の位置を示すターゲット位置データを送信器位置特定ユニットに提供すること、受信器の第二の位置を示す受信器位置データを送信器位置特定ユニットに提供すること、送信器から送信され、ターゲットから反射された一つ又は複数の反射レーダ信号を受信器で受信すること、送信器から送信された一つ又は複数の直行レーダ信号を受信器で受信すること、並びに、第一の位置と第二の位置の間の距離及び反射レーダ信号(複数可)と直行レーダ信号(複数可)の間の第一の角度差に基づいて、送信器位置特定ユニットで送信器の第三の位置を特定することを含みうるバイスタティックレーダ方法を提供する。   Some embodiments of the present disclosure provide target location data indicative of a first location of a target to a transmitter location unit, and receiver location data indicative of a second location of a receiver. Providing to the unit, receiving one or more reflected radar signals transmitted from the transmitter and reflected from the target at the receiver, receiving one or more orthogonal radar signals transmitted from the transmitter at the receiver And a transmitter based on the distance between the first position and the second position and the first angular difference between the reflected radar signal (s) and the direct radar signal (s) A bistatic radar method is provided that may include identifying a third location of the transmitter with a location unit.

本開示の幾つかの実施形態は、それぞれターゲット及び受信器の第一の及び第二の既知の位置の間の距離の特定並びに(a)反射物から反射され、受信器によって受信される一つ又は複数の反射レーダ信号と(b)受信器によって直接に受信される一つ又は複数の直行レーダ信号の間の第一の角度差の特定に基づいて、送信器の位置を特定するように構成される送信器位置特定ユニットを含みうるバイスタティックレーダシステムを提供する。   Some embodiments of the present disclosure identify the distance between the first and second known positions of the target and receiver, respectively, and (a) one reflected from the reflector and received by the receiver. Or (b) identifying a transmitter position based on identifying a first angular difference between the reflected radar signals and (b) one or more orthogonal radar signals received directly by the receiver. A bistatic radar system that can include a transmitted transmitter location unit.

本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステムの単純化された概略図を示す。FIG. 2 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による、バイスタティックレーダ送信器の単純化された概略図を示す。FIG. 3 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar transmitter, according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による、バイスタティックレーダ受信器の単純化された概略図を示す。FIG. 2 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar receiver according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステムの単純化された概略図を示す。FIG. 2 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステムの単純化された概略図を示す。FIG. 2 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステムの単純化された概略図を示す。FIG. 2 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステムの単純化された概略図を示す。FIG. 2 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステムの単純化された概略図を示す。FIG. 2 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステムの単純化された概略図を示す。FIG. 2 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステムの単純化された概略図を示す。FIG. 2 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステムの単純化された概略図を示す。FIG. 2 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステムの送信器の位置を特定する方法のフローチャートを示す。6 shows a flowchart of a method for locating a transmitter of a bistatic radar system according to an embodiment of the present disclosure.

前述の概要及び幾つかの実施形態についての以下の詳細な説明は、添付の図面を参照して読むことにより、よりよく理解される。本明細書で用いられる場合、単数で記載され、「一つの(a)」または「一つの(an)」という言葉に後続する要素またはステップは、前記要素またはステップの複数形を除外することが明示的に記述されない限り、かかる除外はされないものと解釈すべきである。更に、「一実施形態」への言及は、記載されている特徴をやはり含んでいる追加的な実施形態の存在を除外すると解釈されることを意図するものではない。更に、反対に明示的に記述されない限り、特定の性質を有する一または複数の要素を「含む」または「有する」実施形態は、その性質を有しない追加的な要素を含みうる。   The foregoing summary, as well as the following detailed description of some embodiments, will be better understood when read with reference to the appended drawings, wherein: As used herein, an element or step described in the singular and followed by the word “a” or “an” may exclude the plural of the element or step. Unless explicitly stated, such exclusion should not be construed. Furthermore, references to “one embodiment” are not intended to be interpreted as excluding the existence of additional embodiments that also include the recited features. Further, unless expressly stated to the contrary, embodiments that “include” or “have” one or more elements with a particular property may include additional elements that do not have that property.

本開示の実施形態は、バイスタティックレーダシステムの送信器の位置を特定するシステム及び方法を提供する。送信器は、受信器と通信するのをやめてもよい。例えば、送信器及び受信器は、位置情報を互いに通信しなくてもよい。代わりに、本開示のシステム及び方法は、送信器によって送信されるレーダ信号を検出することによって、送信器の場所又は位置を特定するように構成される。   Embodiments of the present disclosure provide a system and method for locating a transmitter of a bistatic radar system. The transmitter may stop communicating with the receiver. For example, the transmitter and receiver may not communicate position information with each other. Instead, the systems and methods of this disclosure are configured to determine the location or position of the transmitter by detecting radar signals transmitted by the transmitter.

図1は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステム100の単純化された概略図を示す。バイスタティックレーダシステム100は、受信器104から離れている送信器又は照射器102を含む。送信器102及び受信器104は、固定された距離であってもなくてもよい任意の距離だけ離れていてよい。例えば、送信器102と受信器104のうちの一つ又は両方が、空、陸、海、又は宇宙の移動する乗り物に搭載されていてもよい。必要に応じて、送信器102と受信器104のうちの一つ又は両方が、地上又は水中等での固定された場所にある建物内などの、固定された場所にあってもよい。   FIG. 1 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system 100 according to an embodiment of the present disclosure. Bistatic radar system 100 includes a transmitter or illuminator 102 that is remote from receiver 104. The transmitter 102 and the receiver 104 may be separated by any distance that may or may not be a fixed distance. For example, one or both of transmitter 102 and receiver 104 may be mounted on a moving vehicle in the air, land, sea, or space. If desired, one or both of transmitter 102 and receiver 104 may be in a fixed location, such as in a building at a fixed location, such as on the ground or in the water.

バイスタティックレーダシステム100はまた、ターゲット106を含む。ターゲット106は、動いている又は固定されている物体、車両、陸標、記念建造物、地形特徴などであってよい。図1に示されているように、ターゲット106は、航空機であってもよい。   Bistatic radar system 100 also includes a target 106. Target 106 may be a moving or stationary object, vehicle, landmark, monument, terrain feature, and the like. As shown in FIG. 1, the target 106 may be an aircraft.

受信器104とターゲット106の位置は、既知である。例えば、受信器104は、陸地、海又は空中であってよい、第一の既知の位置108にあり、他方、ターゲット106は、第一の既知の位置108と異なってよい第二の既知の位置110にある。対照的に、送信器102は、陸地、海又は空中であってよい、最初の段階で未知の位置112にある。   The positions of the receiver 104 and the target 106 are known. For example, the receiver 104 is at a first known position 108, which may be land, sea or air, while the target 106 is a second known position that may be different from the first known position 108. 110. In contrast, the transmitter 102 is at an unknown location 112 at an initial stage, which may be land, sea or air.

受信器104とターゲット106の位置は、様々なシステムと方法によって知られうる。例えば、受信器104とターゲット106の各々が、それぞれの位置を特定する全地球側位システム(GPS)ユニット又は装置を含んでよい。ターゲット106が自分の位置を受信器104に絶えず通信できるように、受信器104とターゲット106が、専用の無線リンク、音声通信リンク(例えば、各位置にいる個人が、位置データを電話してもよい)などを通じて、互いに通信してもよい。   The location of receiver 104 and target 106 may be known by various systems and methods. For example, each of receiver 104 and target 106 may include a global positioning system (GPS) unit or device that identifies the respective location. In order for the target 106 to constantly communicate its location to the receiver 104, the receiver 104 and the target 106 may have a dedicated wireless link, voice communication link (eg, an individual at each location can call location data). May communicate with each other.

示されているように、送信器102が、最初の段階で未知の距離である距離Sだけターゲット106から離れている。ターゲット106が、既知の距離である距離Sだけ受信器104から離れている。受信器104が、最初の段階で未知の距離である距離Sだけ送信器102から離れている。SとSの間の角度が、θである。SとSの間の角度が、θである。S1とSの間の角度が、θである。 As shown, the transmitter 102, apart from the distance S 1 only target 106 is an unknown distance in the first place. Target 106 are separated only from the receiver 104 a distance S 2 is a known distance. Receiver 104, are separated only from the transmitter 102 the distance S 3 is an unknown distance in the first place. The angle between the S 2 and S 3 are the theta 1. The angle between the S 1 and S 3 are the theta 2. The angle between the S1 and the S 2 are the theta 3.

作動中、送信器102は、メインビーム114とサイドローブ116を含みうる、一つ又は複数のレーダ信号113を送信する。メインビーム114及び/又はサイドローブ116の少なくとも一部が、ターゲット106から反射され、受信器104によって受信される。   In operation, the transmitter 102 transmits one or more radar signals 113 that may include a main beam 114 and side lobes 116. At least a portion of the main beam 114 and / or side lobe 116 is reflected from the target 106 and received by the receiver 104.

図2は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダ送信器118の単純化された概略図を示す。送信器118は、図1に示された送信器102の一例である。送信器118は、アンテナ、パラボラアンテナ(dish)などの信号発生器122に作動可能に接続された送信器制御ユニット120を含みうる。送信器制御ユニット120は、送信器118の働きを制御するように構成される一つ又は複数のプロセッサ、回路、モジュールなどでありうるか、それらを含みうる。例えば、送信器制御ユニット120は、信号発生器122から送信されるレーダ信号を制御しうる。   FIG. 2 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar transmitter 118 according to an embodiment of the present disclosure. The transmitter 118 is an example of the transmitter 102 shown in FIG. The transmitter 118 may include a transmitter control unit 120 operably connected to a signal generator 122 such as an antenna, parabolic antenna (dish). The transmitter control unit 120 can be or include one or more processors, circuits, modules, etc. configured to control the operation of the transmitter 118. For example, the transmitter control unit 120 may control the radar signal transmitted from the signal generator 122.

送信器118は、メインビーム114及びサイドローブ116を含みうるパルスレーダ信号を送信しうる。高パルス反復周波数(PRF)レーダについて、異なるPRFを有する複数のコヒーレント処理間隔(CPI)が、中国の剰余定理(Chinese Remainder Theorem)又は他のそのような技法を用いて範囲の曖昧さをなくすために、用いられうる。   Transmitter 118 may transmit a pulse radar signal that may include main beam 114 and side lobe 116. For high pulse repetition frequency (PRF) radars, multiple coherent processing intervals (CPI) with different PRFs are used to eliminate range ambiguity using the Chinese Remainder Theorem or other such techniques. Can be used.

少なくとも一つの実施形態において、(図1に示された)送信器102は、ゆっくりと回転する(例えば、10秒周期)アンテナ又はパラボラアンテナでありうる信号発生器122を含みうる。信号発生器122は、規則的で予測可能な速度で回転しうる。従って、角度θは、ターゲット106からの反射レーダ信号の受信と送信器102からの入射レーダ信号の直接受信の間の時間差を特定することによって、特定されうる。 In at least one embodiment, the transmitter 102 (shown in FIG. 1) may include a signal generator 122 that may be a slowly rotating antenna (eg, a 10 second period) or a parabolic antenna. The signal generator 122 can rotate at a regular and predictable speed. Thus, the angle θ 1 can be determined by identifying the time difference between receipt of the reflected radar signal from the target 106 and direct reception of the incident radar signal from the transmitter 102.

図3は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダ受信器124の単純化された概略図を示す。受信器124は、図1に示された受信器104の一例である。受信器104は、アンテナ又はパラボラアンテナなどの信号受信構造128に作動可能に接続された受信器制御ユニット126を含みうる。信号受信構造128が、ターゲット106の既知の位置110に向けられうる。受信器制御ユニット126は、受信器124の働きを制御するように構成される一つ又は複数のプロセッサ、回路、モジュールなどでありうるか、それらを含みうる。例えば、受信器制御ユニット126は、信号受信構造128を通じて受信されたレーダ信号を分析しうる。信号受信構造128は、受信器124のプラットフォーム又はメインハウジングに対して固定されうる。信号受信構造128の受信アンテナビームは、電子的に方向操作(steer)されうる。   FIG. 3 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar receiver 124 according to an embodiment of the present disclosure. The receiver 124 is an example of the receiver 104 shown in FIG. The receiver 104 may include a receiver control unit 126 operatively connected to a signal receiving structure 128 such as an antenna or a parabolic antenna. A signal receiving structure 128 may be directed to a known location 110 of the target 106. The receiver control unit 126 can be or include one or more processors, circuits, modules, etc. configured to control the operation of the receiver 124. For example, the receiver control unit 126 may analyze the radar signal received through the signal receiving structure 128. The signal receiving structure 128 may be fixed with respect to the platform or main housing of the receiver 124. The receive antenna beam of the signal receiving structure 128 can be steered electronically.

受信器124はまた、一つ又は複数のプロセッサ、回路、モジュールなどを含みうる送信器位置特定ユニット130を含みうる。送信器位置特定ユニット130は、受信器制御ユニット126の一部であってもよい。必要に応じて、送信器位置特定ユニット130は、受信器制御ユニット126から独立した別個のものあってもよい。例えば、送信器位置特定ユニット130は、受信器124の中に収容され、受信器制御ユニット126と通信してもよい。あるいは、送信器位置特定ユニット130は、受信器124から独立した別個のものあってもよい。例えば、送信器位置特定ユニット130は、受信器124から離れた別個の場所に配置され、受信器制御ユニット126と通信してもよい。以下で説明するように、送信器位置特定ユニット130は、一つ又は複数のレーダ信号を受信し、送信器102の位置を特定するように構成される。   The receiver 124 may also include a transmitter location unit 130 that may include one or more processors, circuits, modules, and the like. The transmitter location unit 130 may be part of the receiver control unit 126. If desired, the transmitter location unit 130 may be separate and independent from the receiver control unit 126. For example, transmitter location unit 130 may be housed in receiver 124 and communicate with receiver control unit 126. Alternatively, the transmitter location unit 130 may be separate and independent from the receiver 124. For example, the transmitter location unit 130 may be located at a separate location away from the receiver 124 and communicate with the receiver control unit 126. As described below, the transmitter location unit 130 is configured to receive one or more radar signals and identify the location of the transmitter 102.

(図1に示された)受信器104は、ターゲット106の方に向けられた指向性アンテナ又はパラボラアンテナでありうるか、これらを含みうる信号受信構造128を含みうる。例えば、受信器104の指向性アンテナは、複数のビームを含んでもよいし、又は単一のビームで走査されてもよい。   The receiver 104 (shown in FIG. 1) can include a signal receiving structure 128 that can be or include a directional or parabolic antenna directed toward the target 106. For example, the directional antenna of receiver 104 may include multiple beams or be scanned with a single beam.

少なくとも一つの実施形態において、送信器位置特定ユニット130は、レーダサイドローブ116からの直行パルスの受信とターゲット106からの反射パルスの受信の間の時間差を測定することによって、バイスタティックな距離差を特定しうる。送信器位置特定ユニット130は、時間差を光の速度で乗ずることによって、時間差を距離差に変換しうる。   In at least one embodiment, transmitter location unit 130 determines the bistatic distance difference by measuring the time difference between receipt of an orthogonal pulse from radar sidelobe 116 and receipt of a reflected pulse from target 106. It can be specified. The transmitter location unit 130 may convert the time difference into a distance difference by multiplying the time difference by the speed of light.

図1〜図3を参照すると、送信器位置特定ユニット130は、受信器104によって受信されるレーダ信号に基づいて、角度θ1を特定しうる。例えば、信号受信構造128は、ターゲット106から反射されたメインビーム114又はサイドローブ116の少なくとも一部、及び送信器102から送信されたメインビーム114又はサイドローブ116の少なくとも一部を受信する指向性アンテナ(デジタル的に方向操作されるビームフォーマーなど)でありうる。   1 to 3, the transmitter position specifying unit 130 may specify the angle θ <b> 1 based on the radar signal received by the receiver 104. For example, the signal receiving structure 128 is directional to receive at least a portion of the main beam 114 or side lobe 116 reflected from the target 106 and at least a portion of the main beam 114 or side lobe 116 transmitted from the transmitter 102. It can be an antenna (such as a beamformer that is steered digitally).

送信器位置特定ユニット130が、受信信号を分析し、信号受信構造128に対する受信信号の受信角度の間の差を特定しうる。二つの別々の信号(例えば、ターゲット106から反射されたメインビーム114の少なくとも一部と、サイドローブ116の少なくとも一部)の受信角度の間の差が、角度θを提供する。 A transmitter location unit 130 may analyze the received signal and identify a difference between the received angles of the received signal relative to the signal receiving structure 128. The two separate signals (e.g., at least a portion of the main beam 114 which is reflected from the target 106, at least a portion of the side lobe 116) the difference between the reception angle, provides the angle theta 1.

位置特定ユニット130は、ターゲット106からの反射レーダ信号(メインビーム114及び/又はサイドローブ116の反射された部分など)を、少なくとも部分的に分析することによって、受信器104に対する送信器102の相対位置を特定しうる。位置特定ユニット130はまた、送信器102から送信された(メインビーム114及び/又はサイドローブ116の直行又は入射部分などの)直行又は入射レーダ信号を分析しうる。例えば、受信器104は、既知の距離である距離Sに沿ったターゲット106からの反射レーダ信号を受信する。受信器104はまた、距離Sに沿った送信器102からの直行又は入射レーダ信号を受信する。位置特定ユニット130は、受信された反射レーダ信号及び直行レーダ信号を分析し、例えば、上記のように、受信器104のアンテナ又はパラボラアンテナによる受信の角度の分析を通じて、角度θを特定する。その後、位置特定ユニット130は、上記のように、既知の距離S及び角度θに基づいて、距離S、ひいては位置112を特定する。 The positioning unit 130 is configured to determine the relative of the transmitter 102 to the receiver 104 by at least partially analyzing reflected radar signals from the target 106 (such as the reflected portion of the main beam 114 and / or the side lobe 116). The position can be specified. The location unit 130 may also analyze a direct or incident radar signal (such as a direct or incident portion of the main beam 114 and / or side lobe 116) transmitted from the transmitter 102. For example, the receiver 104 receives the reflected radar signal from the target 106 along the distance S 2 is a known distance. The receiver 104 also receives direct or incident radar signal from transmitter 102 along a distance S 3. The location unit 130 analyzes the received reflected radar signal and the direct radar signal and identifies the angle θ 1, for example, through the analysis of the angle of reception by the antenna of the receiver 104 or the parabolic antenna as described above. After that, the position specifying unit 130 specifies the distance S 3 and thus the position 112 based on the known distance S 2 and the angle θ 1 as described above.

送信器位置特定ユニット130が、受信器104の既知の位置を、ターゲット106の既知の位置と比較することによって、距離Sを特定する。例えば、送信器位置特定ユニット130は、受信器104の既知の位置108からターゲット106の既知の位置110を減じて、距離Sを特定しうる。続いて、送信器位置特定ユニット130は、以下に述べるように、S、ひいては送信器102の位置113を特定する。 A transmitter location unit 130 identifies the distance S 2 by comparing the known location of the receiver 104 with the known location of the target 106. For example, the transmitter position identification unit 130, the known location 108 of receiver 104 by subtracting the known position 110 of the target 106, can identify the distance S 2. Subsequently, the transmitter location identifying unit 130 identifies S 3 and thus the location 113 of the transmitter 102 as described below.

受信器104が、ターゲット106からの反射レーダ信号を第一の時刻Tに受信しうる。受信器104はまた、送信器102からの直行又は入射信号を、第一の時刻と異なる第二の時刻Tに受信しうる。第一の時刻Tは、第二の時刻Tより前であってもよいし、その逆であってもよい。反射レーダ信号は、ターゲット106から反射されたメインビーム114の少なくとも一部を含みうる。あるいは、反射レーダ信号は、ターゲット106から反射されたサイドローブ116の少なくとも一部を含みうる。直行又は入射信号は、直線距離Sに沿って送信器102から直接に送信されるサイドローブ116の少なくとも一部を含みうる。あるいは、直行又は入射信号は、直線距離Sに沿って送信器102から直接に送信されるメインビーム114の少なくとも一部を含みうる。距離S、S及びSは、以下のように、時刻T及びTと関係付けられる。
+S-S=C*(T−T) (等式1)
ここで、Cは光の速度である。
Receiver 104 may receive a reflected radar signal from the target 106 to the first time T 1. The receiver 104 may also direct or incident signal from the transmitter 102 may receive a different second time T 2, the first time. The first time T 1 may be a prior second time T 2, or vice versa. The reflected radar signal may include at least a portion of the main beam 114 reflected from the target 106. Alternatively, the reflected radar signal may include at least a portion of the side lobe 116 reflected from the target 106. Direct or incident signal may comprise at least part of the side lobe 116 to be sent directly from transmitter 102 along a straight line distance S 3. Alternatively, direct or incident signal may comprise at least a portion of the main beam 114 which is transmitted directly from transmitter 102 along a straight line distance S 3. The distances S 1 , S 2 and S 3 are related to times T 1 and T 2 as follows.
S 1 + S 2 −S 3 = C * (T 1 −T 2 ) (Equation 1)
Here, C is the speed of light.

値Kが、以下のように特定されうる。
K=S-S (等式2)
The value K can be specified as follows:
K = S 1 -S 3 (Equation 2)

Kは、C、T、T及びSに関する既知の又は測定された値に基づいて、以下のように特定されうる。
K=C*(T−T)-S (等式3)
K can be specified as follows based on known or measured values for C, T 1 , T 2 and S 2 .
K = C * (T 1 −T 2 ) −S 2 (Equation 3)

述べたように、距離Sは、既知の位置110と108の間の距離であるので、既知である。 As mentioned, the distance S 2 is, since the distance between the known location 110 and 108 are known.

その後、距離Sが、以下のように、特定されうる。
=(S -K)/(2Scosθ+2K) (等式4)
Then, the distance S 3 are as follows, it can be identified.
S 3 = (S 2 2 −K 2 ) / (2S 2 cos θ 1 + 2K) (Equation 4)

上述のように、送信器位置特定ユニット130は、角度θを特定することができる。更に、送信器位置特定ユニット130は、それぞれ受信器104とターゲット106の既知の位置108と110に基づいて、距離Sを知るか又はさもなければ特定する。距離Sを知り、角度θを特定することによって、送信器位置特定ユニット130は、距離S、ひいては位置112を特定することができる。 As described above, the transmitter location identifying unit 130 can identify the angle θ 1 . Furthermore, the transmitter position identification unit 130, respectively on the basis of the known position 108 and 110 of the receiver 104 and the target 106, or otherwise identifies knowing the distance S 2. By knowing the distance S 2 and identifying the angle θ 1 , the transmitter position identifying unit 130 can identify the distance S 3 and thus the position 112.

いったん送信器位置特定ユニット130が送信器102の位置112を特定すると、受信器制御ユニット126が、バイスタティックレーダシステム100の範囲内の全ての未知のターゲット位置の位置を特定しうる。従って、本開示の実施形態は、送信器102が受信器104と通信していない場合でも、送信器102の位置を特定するシステム及び方法を提供する。それぞれ受信器104とターゲット106の位置108と110を知ることによって、送信器位置特定ユニット130が、その間の距離Sを特定する。更に、受信器104が、ターゲット106から反射されたメインビーム114(又はサイドローブ116)の少なくとも一部、及び直接に送信器102からのメインビーム114及び/又はサイドローブ116の少なくとも別の一部を受信することによって、角度θを特定する。その後、送信器位置特定ユニット130が、Sと角度θの特定に基づいて、距離S、ひいては送信器102の位置112を特定する。 Once the transmitter location unit 130 identifies the location 112 of the transmitter 102, the receiver control unit 126 may identify the location of all unknown target locations within the bistatic radar system 100. Accordingly, embodiments of the present disclosure provide systems and methods for locating transmitter 102 even when transmitter 102 is not in communication with receiver 104. By respectively know the position 108 and 110 of the receiver 104 and the target 106, the transmitter position identification unit 130 identifies the distance therebetween S 2. Further, the receiver 104 may receive at least a portion of the main beam 114 (or side lobe 116) reflected from the target 106 and at least another portion of the main beam 114 and / or side lobe 116 directly from the transmitter 102. To determine the angle θ 1 . Thereafter, the transmitter position specifying unit 130 specifies the distance S 3 and thus the position 112 of the transmitter 102 based on the specification of S 2 and the angle θ 1 .

送信器位置特定ユニット130は、受信器104及び/又はターゲット106が送信器102と通信する場合でも、送信器102の位置112を特定するように構成される。送信器102と受信器104の間の通信が実行不可能及び/又は目的を脅かすような軍事任務又は軍事作戦などの間、バイスタティックレーダシステム100は、送信器102と通信することによらず、作動しうる。例えば、敵の戦闘員が、通信リンク上で通信を傍受するかもしれない。更に、送信器102が受信器104と非協力的(例えば、自分の位置を送信するのを拒否する)である場合でも、バイスタティックレーダシステム100が、用いられうる。   The transmitter location unit 130 is configured to identify the location 112 of the transmitter 102 even when the receiver 104 and / or the target 106 is in communication with the transmitter 102. During such military missions or operations that communication between the transmitter 102 and the receiver 104 is not feasible and / or threatens the purpose, the bistatic radar system 100 does not communicate with the transmitter 102, Can work. For example, an enemy combatant may intercept communications on a communications link. Further, the bistatic radar system 100 can be used even when the transmitter 102 is non-cooperative with the receiver 104 (eg, refuses to transmit its position).

述べたように、送信器102は、アンテナ又はパラボラアンテナなどの回転レーダ部材でありうるか、それを含みうる信号発生器122を含みうる。回転速度が一定である回転レーダ部材について、レーダ回転速度を測定し、メインビーム114が受信器104に向く時刻と、ターゲット106からの反射信号が受信器104によって受信される時刻の間の差を特定することによって、角度θが特定されうる。かくして、角度θの追加の特定は、送信器102の位置の特定の正確さをチェックするために用いられうる。例えば、送信器位置特定ユニット130に、送信器102の回転レーダ部材の回転速度に関するデータが供給されうる。一例として、回転レーダ部材は、10秒ごとにまるまる360度回転しうる。送信器位置特定ユニット130はまた、メインビーム104が受信器104に向く時と、レーダ信号がターゲット106からの反射信号として受信される時を検出する。かくして、その後、送信器位置特定ユニット130は、角度θを特定しうる。その後、送信器位置特定ユニット130は、送信器特定ユニット130に既知である角度θ、送信器特定ユニット130が特定した角度θ、及び180度からθ+θを減じることによって送信器位置特定ユニット130が特定しうる角度θに基づいて、距離S、S、及びSが整合するかどうかを特定しうる。距離S、S、及びSが、そのような角度を有する三角形と一致するならば、距離Sの正確さが確認されうる。しかしながら、距離S、S、及びSが、そのような角度を有する三角形と一致しないならば、送信器位置特定ユニット130は、距離S(及び従って、特定された位置112)が不正確であるかもしれないという警告メッセージを送信しうる。 As stated, transmitter 102 may include a signal generator 122 that may be or include a rotating radar member such as an antenna or parabolic antenna. For a rotating radar member with a constant rotational speed, the radar rotational speed is measured, and the difference between the time when the main beam 114 is directed to the receiver 104 and the time when the reflected signal from the target 106 is received by the receiver 104 is calculated. By specifying, the angle θ 2 can be specified. Thus, the additional identification of the angle θ 2 can be used to check the specific accuracy of the position of the transmitter 102. For example, data regarding the rotational speed of the rotating radar member of the transmitter 102 can be supplied to the transmitter location unit 130. As an example, the rotating radar member can rotate through 360 degrees every 10 seconds. The transmitter location unit 130 also detects when the main beam 104 is directed to the receiver 104 and when the radar signal is received as a reflected signal from the target 106. Thus, thereafter, the transmitter position identification unit 130 may identify the angle theta 2. Thereafter, the transmitter position specifying unit 130 subtracts θ 1 + θ 2 from the angle θ 1 known to the transmitter specifying unit 130, the angle θ 2 specified by the transmitter specifying unit 130, and 180 degrees. Based on the angle θ 3 that can be specified by the specifying unit 130, it can be determined whether the distances S 1 , S 2 , and S 3 are matched. If the distances S 1 , S 2 and S 3 coincide with a triangle having such an angle, the accuracy of the distance S 3 can be confirmed. However, if the distances S 1 , S 2 , and S 3 do not coincide with a triangle having such an angle, the transmitter location unit 130 determines that the distance S 3 (and thus the identified position 112) is not. A warning message may be sent that may be accurate.

上記の等式1〜4は、三角形の幾何学形状を特定するように構成される2次元の等式を与える。しかしながら、等式1〜4だけでは、3次元空間中の三角形の向きを特定しえない。三角形の三つの頂点のうちの二つの位置が、仮説的に特定されうる。第三の未知の頂点の位置は、仮説的に特定されえない。第三の頂点の位置を特定するために、受信器104に対する頂点の高さが知られうる。受信器104のアンテナが、仰角を特定するために用いられうる。   Equations 1-4 above give a two-dimensional equation that is configured to identify a triangular geometry. However, equations 1 to 4 alone cannot specify the orientation of the triangle in the three-dimensional space. Two positions of the three vertices of the triangle can be identified hypothetically. The position of the third unknown vertex cannot be specified hypothetically. To determine the position of the third vertex, the height of the vertex relative to the receiver 104 can be known. The antenna of the receiver 104 can be used to determine the elevation angle.

図4は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステム100の単純化された概略図を示す。図4において、それぞれ受信器104とターゲット106の位置108と110が既知でありうる一方、送信器102の位置112が未知である。距離S、S、及びS、並びに角度θ、θ、及びθが、上記のように特定されうる。特に、距離S、S、及びS、並びに角度θ、θ、及びθは、位置108、110、及び112によって画定される平面200上にある。 FIG. 4 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system 100 according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 4, the positions 108 and 110 of the receiver 104 and the target 106, respectively, may be known, while the position 112 of the transmitter 102 is unknown. The distances S 1 , S 2 , and S 3 and the angles θ 1 , θ 2 , and θ 3 can be identified as described above. In particular, the distances S 1 , S 2 , and S 3 and the angles θ 1 , θ 2 , and θ 3 are on the plane 200 defined by the positions 108, 110, and 112.

受信器104に対する送信器102の高さを特定するために、送信器位置特定ユニット130が、仰角Φを受信器104のアンテナによって検出し特定しうる。それから、受信器104に対する送信器102の高さが、以下のように特定されうる。
=SsinΦ (等式5)
ここで、Lは、水平面Hからの垂直距離であり、受信器104は位置112の方に向いて存しており、S3は等式3によって特定される。送信器102の位置112と高さLが、(図3に示される)送信器位置特定ユニット130によるなどして、いったん特定されると、未知のターゲットの位置が、3次元空間中で検出されうる。
To determine the height of the transmitter 102 relative to the receiver 104, the transmitter location unit 130 can detect and identify the elevation angle Φ with the antenna of the receiver 104. Then, the height of the transmitter 102 relative to the receiver 104 can be specified as follows.
L 3 = S 3 sinΦ 3 (Equation 5)
Here, L 3 is the vertical distance from the horizontal plane H, the receiver 104 is facing towards the position 112, and S 3 is specified by Equation 3. Once the position 112 and height L 3 of the transmitter 102 are identified, such as by the transmitter localization unit 130 (shown in FIG. 3), the position of the unknown target is detected in three-dimensional space. Can be done.

図5は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステム100の単純化された概略図を示す。図5に示されるように、位置108及び112が(等式1〜3によるなどして)知られるが、ターゲット106の高さLが未知であるかもしれない。受信器104に対するターゲット106の高さLを特定するために、送信器位置特定ユニット130が、仰角Φを受信器104のアンテナによって検出し特定しうる。それから、受信器104に対するターゲット106の高さ又は高度が、以下のように特定されうる。
=SsinΦ (等式6)
ここで、Lは、水平面Hからの垂直距離であり、受信器104は位置110の方に向いて存しており、上記のように、Sは既知である。
FIG. 5 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system 100 according to an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 5, the position 108 and 112 are known (by, for example, by equation 1-3), the height L 2 of the target 106 might be unknown. To determine the height L 2 of the target 106 relative to the receiver 104, the transmitter location unit 130 can detect and identify the elevation angle Φ with the antenna of the receiver 104. Then, the height or altitude of the target 106 relative to the receiver 104 can be specified as follows.
L 2 = S 2 sin Φ 2 (Equation 6)
Here, L 2 is the vertical distance from the horizontal plane H, the receiver 104 is facing towards the position 110, and, as mentioned above, S 2 is known.

図1〜図5を参照し、バイスタティックレーダシステム100は、受信器104とターゲット106の位置を絶えずモニタし、送信器102の位置の特定を絶えず更新しうる。例えば、送信器位置特定ユニット130が、X秒ごとに一度、受信器104とターゲット106に関する位置データを更新し、送信器102の位置を特定しうる。例えば、受信器104とターゲット106に関する位置データが、5秒ごとに送信器位置特定ユニット130によって受信されてもよく、送信器位置特定ユニット130が、それに応じて(例えば、5秒ごとに)送信器102の位置を特定してもよい。しかしながら、更新周期は、5秒より長くてもよいし、又は短くてもよいということを、理解されたい。例えば、バイスタティックレーダシステム100が、高速に移動する航空機の位置を検出するように構成される場合には、バイスタティックレーダシステム100が、低速に移動する航空機の位置を検出するように構成される場合よりも、更新周期が短いこともある。   With reference to FIGS. 1-5, the bistatic radar system 100 can constantly monitor the position of the receiver 104 and the target 106 and constantly update the location of the transmitter 102. For example, transmitter location unit 130 may update the location data for receiver 104 and target 106 once every X seconds to determine the location of transmitter 102. For example, position data regarding the receiver 104 and target 106 may be received by the transmitter location unit 130 every 5 seconds, and the transmitter location unit 130 transmits accordingly (eg, every 5 seconds). The position of the vessel 102 may be specified. However, it should be understood that the update period may be longer or shorter than 5 seconds. For example, if the bistatic radar system 100 is configured to detect the position of an aircraft moving at high speed, the bistatic radar system 100 is configured to detect the position of an aircraft moving at low speed. The update cycle may be shorter than the case.

送信器102、受信器104及びターゲット106のうちの任意のものが、固定されていてもよいし、又は可動性であってもよい。例えば、送信器102、受信器104、又はターゲット106が、航空機、陸上車両、船、宇宙船などの中に配置されてもよい。   Any of transmitter 102, receiver 104, and target 106 may be fixed or movable. For example, transmitter 102, receiver 104, or target 106 may be located in an aircraft, land vehicle, ship, spacecraft, or the like.

図6は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステム200の単純化された概略図を示す。バイスタティックレーダシステム200は、建物などの、地上206に配置された固定構造物204の中に配置された受信器202を含みうる。送信器208が、航空機などの、第一の乗り物210の中に固定されうる。第二の航空機などの第二の乗り物212が、ターゲットでありうる。受信器202に対する送信器208の位置が、上記のように特定されうる。あるいは、第一の乗り物210及び第二の乗り物が、陸上車両又は船などの他の様々な車両であってもよい。また、あるいは、受信器202が、車両などの可動性構造物の中に配置されてもよく、車両は、陸をベースにした車両であろうと、空をベースにした車両であろうと、海をベースにした車両であろうとよい。   FIG. 6 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system 200 according to an embodiment of the present disclosure. Bistatic radar system 200 may include a receiver 202 located in a fixed structure 204 located on the ground 206, such as a building. A transmitter 208 may be secured in a first vehicle 210, such as an aircraft. A second vehicle 212, such as a second aircraft, may be the target. The location of the transmitter 208 relative to the receiver 202 can be determined as described above. Alternatively, the first vehicle 210 and the second vehicle may be various other vehicles such as land vehicles or ships. Alternatively, the receiver 202 may be placed in a movable structure such as a vehicle, whether the vehicle is a land-based vehicle or a sky-based vehicle, It may be a vehicle based.

図7は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステム300の単純化された概略図を示す。バイスタティックレーダシステム300が、第一の航空機などの、第一の乗り物304の中に配置された受信器302を含みうる。送信器308が、第二の航空機などの、第二の乗り物310の中に固定されうる。第三の航空機などの第三の乗り物312が、ターゲットでありうる。受信器302に対する送信器308の位置が、上記のように特定されうる。あるいは、第一の乗り物210及び第二の乗り物が、陸上車両又は船などの他の様々な乗り物であってもよい。   FIG. 7 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system 300 according to an embodiment of the present disclosure. Bistatic radar system 300 may include a receiver 302 located in a first vehicle 304, such as a first aircraft. A transmitter 308 may be secured in a second vehicle 310, such as a second aircraft. A third vehicle 312 such as a third aircraft may be the target. The location of the transmitter 308 relative to the receiver 302 can be determined as described above. Alternatively, the first vehicle 210 and the second vehicle may be various other vehicles such as land vehicles or ships.

図8は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステム400の単純化された概略図を示す。バイスタティックレーダシステム400が、第一の陸上ベースの車両などの、第一の乗り物404の中に配置された受信器402を含みうる。送信器308が、例えば、地面に固定された、又は水中若しくは水上に吊るされた等の固定された構造物の中に配置されうる。あるいは、送信器308が、航空機、陸上ベースの車両、船などの乗り物の中に固定されてもよい。第二の陸上ベースの車両などの第二の乗り物412が、ターゲットでありうる。受信器402に対する送信器408の位置が、上記のように特定されうる。   FIG. 8 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system 400 according to an embodiment of the present disclosure. Bistatic radar system 400 may include a receiver 402 disposed in a first vehicle 404, such as a first land-based vehicle. The transmitter 308 can be placed in a fixed structure, such as, for example, fixed to the ground or suspended in water or on water. Alternatively, the transmitter 308 may be fixed in a vehicle such as an aircraft, land-based vehicle, or ship. A second vehicle 412 such as a second land based vehicle may be the target. The location of transmitter 408 relative to receiver 402 can be determined as described above.

図9は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステム500の単純化された概略図を示す。バイスタティックレーダシステム500は、上記のように、固定されていてもよいし又は可動性であってもよい受信器502及び送信器504を含みうる。地球の周りの軌道を回る静止衛星が、ターゲットとして働きうる。受信器502に対する送信器504の位置が、上記のように特定されうる。   FIG. 9 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system 500 according to an embodiment of the present disclosure. The bistatic radar system 500 may include a receiver 502 and a transmitter 504 that may be fixed or movable as described above. Geostationary satellites that orbit around the earth can serve as targets. The location of transmitter 504 relative to receiver 502 can be identified as described above.

図10は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステム600の単純化された概略図を示す。バイスタティックレーダシステム600は、上記のように、固定されていてもよいし又は可動性であってもよい受信器602及び送信器604を含みうる。受信器602及び送信器604が、例えば、地球の大気中又は宇宙空間中に配置されうる。月606又は他の天体が、ターゲットとして働きうる。受信器602に対する送信器604の位置が、上記のように特定されうる。   FIG. 10 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system 600 according to an embodiment of the present disclosure. The bistatic radar system 600 may include a receiver 602 and a transmitter 604 that may be fixed or movable as described above. Receiver 602 and transmitter 604 may be located, for example, in the Earth's atmosphere or in outer space. The moon 606 or other celestial body can serve as a target. The location of transmitter 604 relative to receiver 602 can be identified as described above.

図11は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステム700の単純化された概略図を示す。バイスタティックレーダシステム700は、水域706上の船舶704内の受信器702を含みうる。送信器708が、空、海又は陸の中を進みうる。水上706の第二の船舶710が、ターゲットとして働きうる。受信器602に対する送信器604の位置が、上記のように特定されうる。   FIG. 11 shows a simplified schematic diagram of a bistatic radar system 700 according to an embodiment of the present disclosure. Bistatic radar system 700 may include a receiver 702 in a ship 704 over water area 706. A transmitter 708 may travel in the sky, sea or land. A second vessel 710 on the water 706 can serve as the target. The location of transmitter 604 relative to receiver 602 can be identified as described above.

図12は、本開示の実施形態による、バイスタティックレーダシステムの送信器の位置を特定する方法のフローチャートを示す。800で、受信器の位置を示す受信器位置データが、受信器内に収容されていてもよいし、受信器から独立した別個のものあってもよい送信器位置特定ユニットに提供される。802で、補助ターゲットの位置を示すターゲット位置データが、送信器位置特定ユニットに提供される。   FIG. 12 shows a flowchart of a method for locating a transmitter of a bistatic radar system according to an embodiment of the present disclosure. At 800, receiver location data indicating the location of the receiver is provided to a transmitter location unit that may be contained within the receiver or may be separate and independent of the receiver. At 802, target location data indicating the location of the auxiliary target is provided to the transmitter location unit.

804で、送信器位置特定ユニットが、受信された受信器位置データとターゲット位置データに基づいて、受信器位置とターゲット位置の間の距離を特定する。例えば、受信器とターゲットの位置を知ることによって、送信器位置特定ユニットが、減算などを通じて、その間の距離を特定しうる。   At 804, a transmitter location unit identifies a distance between the receiver location and the target location based on the received receiver location data and the target location data. For example, by knowing the position of the receiver and the target, the transmitter location unit can identify the distance between them, such as through subtraction.

次に、806で、受信器が、ターゲットから(メインビーム又はサイドローブ(複数可)の一部などの)一つ又は複数の反射レーダ信号を受信する。送信器位置特定ユニットが、反射レーダ信号(複数可)を分析しうる。808で、受信器が、送信器から(サイドローブ(複数可)又はメインビームの一部などの)一つ又は複数の直行又は入射レーダ信号を受信する。   Next, at 806, the receiver receives one or more reflected radar signals (such as a portion of the main beam or sidelobe (s)) from the target. A transmitter location unit may analyze the reflected radar signal (s). At 808, a receiver receives one or more orthogonal or incident radar signals (such as sidelobe (s) or part of the main beam) from the transmitter.

810で、送信器位置特定ユニットが、反射レーダ信号(複数可)と直行レーダ信号(複数可)の間の角度差を特定する。例えば、送信器位置特定ユニットが、受信器のアンテナによって信号の受信の角度を検出し分析し、その間の差を特定しうる。812で、送信器位置特定ユニットが、受信器位置とターゲット位置の間の特定された距離と角度差を用いて、受信器とターゲットに対する送信器の位置を特定する。   At 810, the transmitter location unit identifies an angular difference between the reflected radar signal (s) and the direct radar signal (s). For example, the transmitter location unit may detect and analyze the angle of reception of the signal by the receiver antenna and identify the difference therebetween. At 812, a transmitter location unit locates the transmitter relative to the receiver and target using the identified distance and angular difference between the receiver location and the target location.

上記のように、本開示の実施形態は、バイスタティックレーダシステムの送信器の位置を特定するシステム及び方法を提供する。送信器位置特定ユニットが、受信器とターゲットの既知の位置に基づいて、受信器とターゲットに対する送信器の位置を特定しうる。従って、送信器の位置が最初の段階で未知でありうるが、送信器位置特定ユニットが、受信器とターゲットの位置データを分析することによって、送信器の位置を特定しうる。本システムと方法は、送信器と通信することなく、送信器の位置を特定しうる。   As described above, embodiments of the present disclosure provide a system and method for locating a transmitter of a bistatic radar system. A transmitter location unit may locate the transmitter relative to the receiver and target based on the known location of the receiver and target. Thus, the transmitter location may be unknown at an initial stage, but the transmitter location unit may determine the transmitter location by analyzing the receiver and target location data. The system and method may locate the transmitter without communicating with the transmitter.

本開示の実施形態は、送信器と受信器の間の高価な通信システムに対する必要性を除去するバイスタティックレーダシステムと方法を提供する。   Embodiments of the present disclosure provide bistatic radar systems and methods that eliminate the need for expensive communication systems between transmitters and receivers.

更に、本開示は、下記の条項に従う実施形態を含む。   Furthermore, this disclosure includes embodiments that are in accordance with the following clauses.

条項1:送信器と、第一の既知の位置にあるターゲットと、第二の既知の位置にある受信器であって、送信器から送信され、ターゲットから反射された一つ又は複数の反射レーダ信号を受信するように構成され、送信器から送信された一つ又は複数の直行レーダ信号を受信するように構成される受信器と、第一及び第二の既知の位置の間の距離の特定並びに受信器によって受信される一つ又は複数の反射レーダ信号と一つ又は複数の直行レーダ信号の間の第一の角度差の特定に基づいて、送信器の位置を特定するように構成される送信器位置特定ユニットとを含むバイスタティックレーダシステム。 Clause 1: a transmitter, a target at a first known location, and a receiver at a second known location, one or more reflected radars transmitted from the transmitter and reflected from the target Identifying a distance between a receiver configured to receive a signal and configured to receive one or more orthogonal radar signals transmitted from a transmitter and a first and second known position And configured to determine the location of the transmitter based on identifying a first angular difference between the one or more reflected radar signals and one or more orthogonal radar signals received by the receiver A bistatic radar system including a transmitter location unit.

条項2:送信器が、送信器の位置を通信するのをやめる、条項1のバイスタティックレーダシステム。 Clause 2: The bistatic radar system of Clause 1, wherein the transmitter stops communicating with the transmitter location.

条項3:受信器が、送信器位置特定ユニットを含む、条項1のバイスタティックレーダシステム。 Clause 3: The bistatic radar system of clause 1, wherein the receiver includes a transmitter location unit.

条項4:一つ若しくは複数の反射レーダ信号又は一つ若しくは複数の直行レーダ信号が受信器によって受信される第一の時刻(T)と、一つ若しくは複数の反射レーダ信号と一つ若しくは複数の直行レーダ信号のうちのもう一方が受信器によって受信される第二の時刻(T)の間の時間差を測定することによって、送信器位置特定ユニットが、バイスタティックな距離差を特定するように構成される、条項1のバイスタティックレーダシステム。 Article 4: A first time (T 1 ) at which one or more reflected radar signals or one or more orthogonal radar signals are received by the receiver, one or more reflected radar signals and one or more By measuring the time difference between a second time (T 2 ) at which the other of the direct radar signals of the receiver is received by the receiver, the transmitter locating unit is adapted to determine the bistatic distance difference. 1. The bistatic radar system of clause 1, wherein

条項5:送信器位置特定ユニットが、時間差を光の速度で乗ずることによって、時間差をバイスタティックな距離差に変換するように構成される、条項4のバイスタティックレーダシステム。 Clause 5: The bistatic radar system of Clause 4, wherein the transmitter locating unit is configured to convert the time difference into a bistatic distance difference by multiplying the time difference by the speed of light.

条項6:送信器が第一の直線距離(S)だけターゲットから離れており、送信器が第二の直線距離(S)だけ受信器から離れており、受信器が第三の直線距離(S)だけ送信器から離れており、送信器位置特定ユニットが、第一の距離、第二の距離及び第三の距離を第一の時刻及び第二の時刻と、S+S-S=C*(T−T)(ここで、Cは、光の速度)のように関係付けるように構成される、条項4のバイスタティックレーダシステム。 Article 6: The transmitter is separated from the target by a first linear distance (S 1 ), the transmitter is separated from the receiver by a second linear distance (S 2 ), and the receiver is a third linear distance (S 3 ) away from the transmitter, and the transmitter location unit determines the first distance, the second distance, and the third distance as the first time and the second time, and S 1 + S 2 − The bistatic radar system of clause 4, wherein the bistatic radar system is configured to relate as follows: S 3 = C * (T 1 −T 2 ), where C is the speed of light.

条項7:送信器位置特定ユニットが、K=C*(T−T)-Sとして、K=S-Sを特定するように構成される、条項6のバイスタティックレーダシステム。 Clause 7: The bistatic radar system of Clause 6, wherein the transmitter location unit is configured to identify K = S 1 -S 3 , where K = C * (T 1 -T 2 ) -S 2 .

条項8:送信器位置特定ユニットが、第三の距離を、S=(S2-K)/(2Scosθ+2K)として特定するように構成される、条項7のバイスタティックレーダシステム。 Clause 8: The bistatic radar system of Clause 7, wherein the transmitter location unit is configured to identify the third distance as S 3 = (S2 2 −K 2 ) / (2S 2 cos θ 1 + 2K) .

条項9:送信器位置特定ユニットが、送信器からターゲットの方に送信されるメインビームと送信器から受信器の方に送信されるサイドローブの間の第二の角度差を特定するように構成され、送信器位置特定ユニットが、第二の角度差を用いて、送信器の特定位置の正確さを特定する、条項1のバイスタティックレーダシステム。 Clause 9: The transmitter location unit is configured to determine a second angular difference between the main beam transmitted from the transmitter toward the target and the side lobe transmitted from the transmitter toward the receiver. The bistatic radar system of clause 1, wherein the transmitter location unit uses the second angular difference to identify the accuracy of the transmitter's particular location.

条項10:送信器位置特定ユニットが、受信器に対する送信器の第一の高さと受信器に対するターゲットの第二の高さのうちの一つ又は両方を特定するように構成される、条項1のバイスタティックレーダシステム。 Clause 10: The clause of Clause 1, wherein the transmitter location unit is configured to identify one or both of a first height of the transmitter relative to the receiver and a second height of the target relative to the receiver Bistatic radar system.

条項11:送信器及びターゲットの各々が、位置的に移動している又は固定されている、条項1のバイスタティックレーダシステム。 Clause 11: The bistatic radar system of Clause 1, wherein each of the transmitter and target is moved or fixed in position.

条項12:ターゲットの第一の位置を示すターゲット位置データを送信器位置特定ユニットに提供すること、受信器の第二の位置を示す受信器位置データを送信器位置特定ユニットに提供すること、送信器から送信され、ターゲットから反射された一つ又は複数の反射レーダ信号を受信器で受信すること、送信器から送信された一つ又は複数の直行レーダ信号を受信器で受信すること、並びに、第一の位置と第二の位置の間の距離及び一つ又は複数の反射レーダ信号と一つ又は複数の直行レーダ信号の間の第一の角度差に基づいて、送信器位置特定ユニットで送信器の第三の位置を特定することを含むバイスタティックレーダ方法。 Clause 12: providing target position data indicating a first position of the target to the transmitter locating unit, providing receiver position data indicating a second position of the receiver to the transmitter locating unit, transmission Receiving at the receiver one or more reflected radar signals transmitted from the transmitter and reflected from the target; receiving at the receiver one or more orthogonal radar signals transmitted from the transmitter; and Transmitted by the transmitter location unit based on the distance between the first position and the second position and the first angular difference between the one or more reflected radar signals and the one or more orthogonal radar signals. A bistatic radar method comprising identifying a third position of the device.

条項13:送信器から第三の位置データを通信するのをやめることを更に含む、条項12のバイスタティックレーダ方法。 Clause 13: The bistatic radar method of Clause 12, further comprising stopping communicating third position data from the transmitter.

条項14:第三の位置を特定することが、一つ若しくは複数の反射レーダ信号又は一つ若しくは複数の直行レーダ信号が受信器によって受信される第一の時刻(T)と、一つ若しくは複数の反射レーダ信号と一つ若しくは複数の直行レーダ信号のうちのもう一方が受信器によって受信される第二の時刻(T)の間の時間差を測定することによって、バイスタティックな距離差を特定することを含む、条項12のバイスタティックレーダ方法。 Clause 14: Locating the third position may include one or more reflected radar signals or a first time (T 1 ) at which one or more orthogonal radar signals are received by the receiver and one or By measuring the time difference between a plurality of reflected radar signals and a second time (T 2 ) at which one of the one or more orthogonal radar signals is received by the receiver, a bistatic distance difference is obtained. 12. The bistatic radar method of clause 12, comprising specifying.

条項15:第三の位置を特定することが、時間差を光の速度で乗ずることによって、時間差をバイスタティックな距離差に変換することを更に含む、条項14のバイスタティックレーダ方法。 Clause 15: The bistatic radar method of Clause 14, wherein identifying the third position further comprises converting the time difference to a bistatic distance difference by multiplying the time difference by the speed of light.

条項16:送信器が第一の直線距離(S)だけターゲットから離れており、送信器が第二の直線距離(S)だけ受信器から離れており、受信器が第三の直線距離(S)だけ送信器から離れており、第三の位置を特定することが、第一の距離、第二の距離及び第三の距離を第一の時刻及び第二の時刻と、S+S-S=C*(T−T)(ここで、Cは、光の速度)のように関係付けることを更に含む、条項14のバイスタティックレーダ方法。 Article 16: The transmitter is separated from the target by a first linear distance (S 1 ), the transmitter is separated from the receiver by a second linear distance (S 2 ), and the receiver is a third linear distance (S 3 ) away from the transmitter and identifying the third position is the first distance, the second distance, and the third distance, the first time and the second time, and S 1 The bistatic radar method of clause 14, further comprising: + S 2 −S 3 = C * (T 1 −T 2 ), where C is the speed of light.

条項17:第三の位置を特定することが、
K=S-S を K=C*(T−T)-Sとして特定すること、及び
=(S -K)/(2Scosθ+2K) を特定すること
を更に含む、条項16のバイスタティックレーダ方法。
Article 17: Identifying a third position
Specify K = S 1 -S 3 as K = C * (T 1 −T 2 ) −S 2 and specify S 3 = (S 2 2 −K 2 ) / (2S 2 cos θ 1 + 2K) The bistatic radar method of clause 16, further comprising:

条項18:送信器からターゲットの方に送信されるメインビームと送信器から受信器の方に送信されるサイドローブの間の第二の角度差を特定し、第二の角度差を用いて、送信器の特定位置の正確さを特定することを更に含む、条項12のバイスタティックレーダ方法。 Clause 18: Identify a second angular difference between the main beam transmitted from the transmitter towards the target and the side lobe transmitted from the transmitter towards the receiver, and using the second angular difference, 13. The bistatic radar method of clause 12, further comprising determining the accuracy of the specific location of the transmitter.

条項19:受信器に対する送信器の第一の高さと受信器に対するターゲットの第二の高さのうちの一つ又は両方を特定することを更に含む、条項12のバイスタティックレーダ方法。 Clause 19: The bistatic radar method of Clause 12, further comprising identifying one or both of a first height of the transmitter relative to the receiver and a second height of the target relative to the receiver.

条項20:それぞれターゲット及び受信器の第一の及び第二の既知の位置の間の距離の特定並びに(a)反射物から反射され、受信器によって受信される一つ又は複数の反射レーダ信号と(b)受信器によって直接に受信される一つ又は複数の直行レーダ信号の間の第一の角度差の特定に基づいて、送信器の位置を特定するように構成される送信器位置特定ユニットを含むバイスタティックレーダシステム。 Article 20: Identifying the distance between the first and second known positions of the target and receiver, respectively, and (a) one or more reflected radar signals reflected from the reflector and received by the receiver (B) a transmitter location unit configured to locate a transmitter based on identifying a first angular difference between one or more orthogonal radar signals received directly by the receiver; Including bistatic radar system.

本明細書で用いられる場合、「コンピュータ」、「制御ユニット」又は「モジュール」という用語は、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ(RISC)、特定用途向け集積回路(ASIC)、論理回路、及び本明細書に記載されている機能を実行することができる他の任意の回路又はプロセッサを使用するシステムを含む、任意のプロセッサベースの又はマイクロプロセッサベースのシステムを含みうる。上記の例はただの例示であり、ゆえに、いかなる点においても、「コンピュータ」、「制御ユニット」又は「モジュール」という用語の定義および/または意味を、限定することを意図しない。   As used herein, the terms “computer”, “control unit” or “module” refer to a microcontroller, reduced instruction set computer (RISC), application specific integrated circuit (ASIC), logic circuit, and the present specification. Any processor-based or microprocessor-based system may be included, including systems using any other circuit or processor capable of performing the functions described in the document. The above examples are exemplary only, and are therefore not intended to limit in any way the definition and / or meaning of the terms “computer”, “control unit” or “module”.

コンピュータ、制御ユニット、又はプロセッサは、データを処理するために、一または複数の記憶要素内に記憶されている命令の組を実行する。記憶要素はまた、所望または必要に応じてデータまたは他の情報を記憶しうる。記憶要素は、情報源、または、処理機内部の物理メモリ要素という形態でありうる。   A computer, control unit, or processor executes a set of instructions that are stored in one or more storage elements, in order to process data. The storage element may also store data or other information as desired or required. The storage element may be in the form of an information source or a physical memory element within the processor.

命令の組は、処理機としてのコンピュータ、制御ユニットまたはプロセッサに、本書で説明される主題の様々な実施形態の方法および工程などの特定の操作を実行するよう命令する様々なコマンドを含みうる。命令の組は、ソフトウェアプログラムの形態でありうる。ソフトウェアは、システムソフトウェア又はアプリケーションソフトウェアなどの、様々な形態でありうる。さらに、ソフトウェアは、個別のプログラム又はモジュールの集合、より大きなプログラム内のプログラムモジュール、或いはプログラムモジュールの一部の形態であってもよい。ソフトウェアはまた、オブジェクト指向プログラミングの形態のモジュラープログラミングを含みうる。処理機による入力データの処理は、ユーザのコマンドに応答する、または、以前の処理の結果に応答する、または、別の処理機によってなされた要求に応答するものでありうる。   The set of instructions may include various commands that instruct a computer, control unit, or processor as a processor to perform certain operations, such as the methods and processes of the various embodiments of the subject matter described herein. The set of instructions can be in the form of a software program. The software can be in various forms such as system software or application software. Furthermore, the software may be in the form of a collection of individual programs or modules, a program module within a larger program, or a portion of a program module. The software may also include modular programming in the form of object oriented programming. The processing of input data by the processor may be in response to a user command, in response to a result of a previous process, or in response to a request made by another processor.

本明細書の実施形態の図は、一つ又は複数の制御ユニット又はモジュールを示しうる。制御ユニット又はモジュールは、本明細書に記載された操作を実行する関連付けられた命令(例えば、コンピュータハードドライブ、ROM、RAMなどの、有形かつ固定のコンピュータ可読記憶媒体上に記憶されたソフトウェア)とともにハードウェアとして実行されうる一つ又は複数の回路、一つ又は複数の回路モジュール等を表すということを、理解されたい。ハードウェアは、本明細書に記載された機能を実行するように物理配線された状態マシン回路を含みうる。所望により、ハードウェアは、マイクロプロセッサ、プロセッサ、コントローラなどの、一つ又は複数の論理ベースのデバイスを含む及び/又はデバイスに接続される電子回路を含んでもよい。所望により、モジュールは、一つ又は複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、マイクロプロセッサ(複数可)、量子計算装置及び/又は同様なものなどの、処理回路を表してもよい。様々な実施形態における回路モジュールが、本明細書に記載の機能を遂行する一つ又は複数のアルゴリズムを実行するように構成されうる。一つ又は複数のアルゴリズムは、フローチャート又は方法の中に明示的に同定されていようとなかろうと、本明細書に開示された実施形態の態様を含みうる。   The illustrations of the embodiments herein may show one or more control units or modules. A control unit or module, along with associated instructions (e.g., software stored on a tangible and fixed computer-readable storage medium, such as a computer hard drive, ROM, RAM, etc.) that performs the operations described herein. It should be understood that it represents one or more circuits, one or more circuit modules, etc. that may be implemented as hardware. The hardware may include state machine circuits that are physically wired to perform the functions described herein. If desired, the hardware may include electronic circuitry that includes and / or is connected to one or more logic-based devices, such as a microprocessor, processor, controller, and the like. If desired, the module may include processing circuitry such as one or more field programmable gate arrays (FPGAs), application specific integrated circuits (ASICs), microprocessor (s), quantum computing devices, and / or the like. May be represented. Circuit modules in various embodiments may be configured to execute one or more algorithms that perform the functions described herein. One or more algorithms may include aspects of the embodiments disclosed herein, whether explicitly identified in a flowchart or method.

本明細書で用いられる場合、「ソフトウェア」及び「ファームウェア」という用語は置き換え可能であり、RAMメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、及び不揮発性RAM(NVRAM)メモリを含む、コンピュータによる実行のためのメモリに保存される任意のコンピュータプログラムを含む。上記のメモリのタイプは例示的なものにすぎず、従って、コンピュータプログラムの記憶に使用可能なメモリのタイプを限定するものではない。   As used herein, the terms “software” and “firmware” are interchangeable and include computer-implemented execution, including RAM memory, ROM memory, EPROM memory, EEPROM memory, and non-volatile RAM (NVRAM) memory. Including any computer program stored in a memory for. The above memory types are exemplary only, and thus do not limit the types of memory that can be used to store computer programs.

最上の、最下の、低い方の、中央の、横の、水平の、垂直の、前面などの様々な空間的及び方向上の用語が、本開示の実施形態を記載するために用いられうるが、そのような用語は、図面に示された向きに関して用いられているにすぎないことが理解される。向きは、上部が下部になり、及びその逆にもなり、水平が垂直になる、等々のように、反転、回転又は他の方法で変えられてもよい。   Various spatial and directional terms such as top, bottom, lower, central, lateral, horizontal, vertical, front, etc. may be used to describe embodiments of the present disclosure. However, it is understood that such terms are only used with respect to the orientation shown in the drawings. The orientation may be reversed, rotated, or otherwise changed, such that the top is the bottom and vice versa, the horizontal is vertical, and so on.

本明細書で用いられる場合、仕事又は作業を遂行するように「構成される」構造、限界、又は要素は、その仕事又は作業に対応する方法で特別に構造上形成、建築、又は適合される。明瞭さ及び疑問の回避のために、仕事又は作業を遂行するように修正される能力が単にあるだけの物は、本明細書で用いられる場合、仕事又は作業を遂行するように「構成され」ていない。   As used herein, a structure, limit, or element that is “configured” to perform a task or task is specifically structured, constructed, or adapted in a manner that corresponds to that task or task. . For purposes of clarity and avoidance of doubt, an object that simply has the ability to be modified to perform a task or task, as used herein, is “configured” to perform the task or task. Not.

上述の実施形態(および/またはそれらの態様)は、互いに組み合わせて使用されうる。加えて、本発明主題の範囲から逸脱することなく、本発明主題の教示に特定の状況又は材料を適応させるために、多数の修正を加えることができる。本明細書に記載の材料の寸法及び種類は、本発明主題のパラメータを定義するように意図されているが、それらは、限定的ではなく、例示的な実施形態である。本記載を精査することにより、当業者には他の多くの実施形態が明らかであろう。それゆえ、本発明主題の範囲は、添付の特許請求の範囲、並びに、かかる特許請求の範囲が権利を認められる同等物の全範囲を参照して、特定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、「含む(including)」および「そこにおいて(in which)」という用語は、それぞれ、「備える(comprising)」および「そこで(wherein)」という用語の、平易な英語の同義語として使用される。更に、以下の特許請求の範囲では、「第1」、「第2」および「第3」等の用語は、単にラベルとして使用され、それらの対象物に数的要件を課すことを意図するものではない。更に、以下の特許請求の範囲の限定は、ミーンズ・プラス・ファンクション書式で記述されておらず、かかる特許請求の範囲の限定が、更なる構造のない機能の記述が後続する「のための手段(means for)」という言い回しを明示的に使用しない限り、米国特許法第112条(f)に基づいて解釈されることを意図するものではない。   The above-described embodiments (and / or aspects thereof) may be used in combination with each other. In addition, many modifications may be made to adapt a particular situation or material to the teachings of the inventive subject matter without departing from the scope of the inventive subject matter. Although the dimensions and types of materials described herein are intended to define the parameters of the present inventive subject matter, they are illustrative rather than limiting. Many other embodiments will be apparent to those of skill in the art upon reviewing this description. Therefore, the scope of the inventive subject matter should be determined with reference to the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled. In the appended claims, the terms “including” and “in which” refer to the plain English terms of “comprising” and “where”, respectively. Used as a synonym. Further, in the following claims, terms such as “first”, “second” and “third” are merely used as labels and are intended to impose numerical requirements on their objects. is not. Further, the following claims limitations are not described in means-plus-function format, and such claims are limited by means of “an additional unstructured function description”. Unless the phrase “means for” is expressly used, it is not intended to be construed under 35 USC 112 (f).

この記述されている明細書は、本発明主題の幾つかの実施形態を開示するために、また、当業者が、任意の装置またはシステムを作り、使用すること、および、組み入れられた任意の方法を実行することを含む、本発明主題の実施形態を実施することができるように、例を使用する。本発明主題の特許性の範囲は、特許請求の範囲によって画定され、当業者が想起する他の例を含みうる。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、あるいは、それらが特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない均等な構造要素を含む場合は、特許請求の範囲の範囲内にあることを意図する。   This written description is intended to disclose some embodiments of the present subject matter and to enable any person skilled in the art to make and use any device or system and any method incorporated. An example is used so that embodiments of the present inventive subject matter can be implemented, including performing The patentable scope of the inventive subject matter is defined by the claims, and may include other examples that occur to those skilled in the art. Such other examples include when they have structural elements that do not differ from the language of the claims, or when they include equivalent structural elements that do not differ substantially from the language of the claims, It is intended to be within the scope of the claims.

Claims (10)

送信器(102)と、
第一の既知の位置(110)にあるターゲット(106)と、
第二の既知の位置(108)にある受信器(104)であって、前記送信器から送信され、前記ターゲットから反射された一つ又は複数の反射レーダ信号(113)を受信するように構成され、前記送信器から送信された一つ又は複数の直行レーダ信号(113)を受信するように構成される受信器と、
前記第一と前記第二の既知の位置の間の距離の特定、及び前記受信器によって受信される前記一つ又は複数の反射レーダ信号と前記一つ又は複数の直行レーダ信号の間の第一の角度差の特定に基づいて、前記送信器の位置(112)を特定するように構成される、送信器位置特定ユニット(130)とを含む、バイスタティックレーダシステム。
A transmitter (102);
A target (106) in a first known position (110);
A receiver (104) at a second known location (108), configured to receive one or more reflected radar signals (113) transmitted from the transmitter and reflected from the target A receiver configured to receive one or more direct radar signals (113) transmitted from the transmitter;
Identifying a distance between the first and second known positions and a first between the one or more reflected radar signals and the one or more orthogonal radar signals received by the receiver. A bi-static radar system comprising: a transmitter location unit (130) configured to identify the transmitter location (112) based on the identification of the angular difference of the transmitter.
前記送信器が、前記送信器の位置を通信するのをやめる、請求項1に記載のバイスタティックレーダシステム。   The bistatic radar system of claim 1, wherein the transmitter stops communicating the location of the transmitter. 前記受信器が、前記送信器位置特定ユニットを含む、請求項1又2に記載のバイスタティックレーダシステム。   The bistatic radar system according to claim 1 or 2, wherein the receiver includes the transmitter location unit. 前記一つ若しくは複数の反射レーダ信号又は前記一つ若しくは複数の直行レーダ信号が受信器によって受信される第一の時刻(T)と、前記一つ若しくは複数の反射レーダ信号と前記一つ若しくは複数の直行レーダ信号のうちのもう一方が受信器によって受信される第二の時刻(T)の間の時間差を測定することによって、前記送信器位置特定ユニットが、バイスタティックな距離差を特定するように構成される、請求項1から3のいずれか一項に記載のバイスタティックレーダシステム。 A first time (T 1 ) at which the one or more reflected radar signals or the one or more orthogonal radar signals are received by a receiver, the one or more reflected radar signals and the one or more By measuring the time difference between a second time (T 2 ) at which the other of the plurality of direct radar signals is received by the receiver, the transmitter location unit determines the bistatic distance difference The bistatic radar system according to any one of claims 1 to 3, wherein the bistatic radar system is configured to. 前記送信器位置特定ユニットが、前記送信器から前記ターゲットの方に送信されるメインビームと前記送信器から前記受信器の方に送信されるサイドローブの間の第二の角度差を特定するように構成され、前記送信器位置特定ユニットが、前記第二の角度差を用いて、前記特定された送信器の位置の正確さを特定する、請求項1から4のいずれか一項に記載のバイスタティックレーダシステム。   The transmitter localization unit determines a second angular difference between a main beam transmitted from the transmitter towards the target and a sidelobe transmitted from the transmitter towards the receiver; The transmitter location unit is configured to determine the accuracy of the location of the identified transmitter using the second angular difference. Bistatic radar system. 前記送信器位置特定ユニットが、前記受信器に対する前記送信器の第一の高さと前記受信器に対する前記ターゲットの第二の高さのうちの一つ又は両方を特定するように構成される、請求項1から5のいずれか一項に記載のバイスタティックレーダシステム。   The transmitter locating unit is configured to identify one or both of a first height of the transmitter relative to the receiver and a second height of the target relative to the receiver. Item 6. The bistatic radar system according to any one of Items 1 to 5. 前記送信器及び前記ターゲットの各々が、位置的に移動している又は固定されている、請求項1から6のいずれか一項に記載のバイスタティックレーダシステム。   The bistatic radar system according to any one of claims 1 to 6, wherein each of the transmitter and the target is moved or fixed in position. ターゲット(106)の第一の位置(110)を示すターゲット位置データを送信器位置特定ユニット(130)に提供すること、
受信器(104)の第二の位置(108)を示す受信器位置データを前記送信器位置特定ユニットに提供すること、
送信器(112)から送信され、前記ターゲットから反射された一つ又は複数の反射レーダ信号(113)を前記受信器で受信すること、
前記送信器から送信された一つ又は複数の直行レーダ信号(113)を前記受信器で受信すること、及び
前記第一の位置と前記第二の位置の間の距離及び前記一つ又は複数の反射レーダ信号と前記一つ又は複数の直行レーダ信号の間の第一の角度差に基づいて、前記送信器位置特定ユニットで前記送信器の第三の位置(112)を特定することを含むバイスタティックレーダ方法。
Providing target location data indicative of the first location (110) of the target (106) to the transmitter location unit (130);
Providing receiver location data indicative of a second location (108) of the receiver (104) to the transmitter location unit;
Receiving at the receiver one or more reflected radar signals (113) transmitted from the transmitter (112) and reflected from the target;
Receiving at the receiver one or more orthogonal radar signals (113) transmitted from the transmitter; and the distance between the first position and the second position and the one or more Identifying a third position (112) of the transmitter at the transmitter location unit based on a first angular difference between a reflected radar signal and the one or more orthogonal radar signals. Static radar method.
前記送信器から前記第三の位置データを通信するのをやめることを更に含む、請求項8に記載のバイスタティックレーダ方法。   The bistatic radar method of claim 8, further comprising stopping communicating the third position data from the transmitter. 前記受信器に対する前記送信器の第一の高さと前記受信器に対する前記ターゲットの第二の高さのうちの一つ又は両方を特定することを更に含む、請求項8又9に記載のバイスタティックレーダ方法。   10. The bistatic of claim 8 or 9, further comprising identifying one or both of a first height of the transmitter relative to the receiver and a second height of the target relative to the receiver. Radar method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7511390B2 (en) 2020-06-15 2024-07-05 三菱電機株式会社 AIR CONDITIONING SYSTEM, POSITION ESTIMATION DEVICE, POSITION ESTIMATION METHOD, AND PROGRAM

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102258059B1 (en) * 2014-08-14 2021-05-28 삼성전자주식회사 Wireless distance measurement apparatus and method
US10281571B2 (en) * 2014-08-21 2019-05-07 Raytheon Company Phased array antenna using stacked beams in elevation and azimuth
US9954561B2 (en) 2016-09-12 2018-04-24 The Boeing Company Systems and methods for parallelizing and pipelining a tunable blind source separation filter
US10324167B2 (en) * 2016-09-12 2019-06-18 The Boeing Company Systems and methods for adding functional grid elements to stochastic sparse tree grids for spatial filtering
US10324168B2 (en) * 2016-09-12 2019-06-18 The Boeing Company Systems and methods for spatial filtering using data with widely different error magnitudes
US10429491B2 (en) 2016-09-12 2019-10-01 The Boeing Company Systems and methods for pulse descriptor word generation using blind source separation
KR102578824B1 (en) 2016-11-30 2023-09-15 삼성전자주식회사 Vehicle radar apparatus providing 3-dimensional information
CN106932759B (en) * 2017-01-17 2020-08-14 电子科技大学 Cooperative positioning method for active and passive radars
JP7027434B2 (en) * 2017-02-02 2022-03-01 フラウンホーファーゲゼルシャフト ツール フォルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシユング エー.フアー. Positioning unmanned aerial vehicles using millimeter-wave beam infrastructure
US10473759B2 (en) * 2017-03-28 2019-11-12 GM Global Technology Operations LLC Tool for automatic multiple radar calibration
SG11201909685RA (en) 2017-05-12 2019-11-28 Locata Corp Methods and apparatus for characterising the environment of a user platform
US10901065B2 (en) 2017-10-11 2021-01-26 The Boeing Company Location determination of an emitter using frequency-of-arrival (FOA) measured from a single moving platform
US20200049808A1 (en) * 2018-08-10 2020-02-13 GM Global Technology Operations LLC Target position estimation from cross transmission reflections of unsynchronized radars

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3939476A (en) 1959-05-19 1976-02-17 Leopard George W Passive ranging tail warning device
US5280294A (en) * 1983-11-25 1994-01-18 Itt Corporation Passive monopulse ranging to a non-cooperative emitter and non-emitting object
US4670757A (en) 1985-04-26 1987-06-02 Eaton Corporation Bistatic object location method
US4746924A (en) 1985-09-30 1988-05-24 The Boeing Company Apparatus and methods for locating a target utilizing signals generated from a non-cooperative source
US4980690A (en) 1989-10-24 1990-12-25 Hughes Aircraft Company Bistatic radar seeker with range gating
US5327145A (en) * 1990-05-22 1994-07-05 Hughes Aircraft Company Time delay passive ranging technique
JPH08201501A (en) * 1995-01-24 1996-08-09 Nec Corp Electric wave source locating device
US6608593B2 (en) * 2001-06-25 2003-08-19 Harris Corporation System and method for determining the location of a transmitter using passive reflectors or refractors as proxy receivers
JP3759458B2 (en) * 2002-02-05 2006-03-22 三菱電機株式会社 Radar system and target detection method
FR2940462B1 (en) * 2008-12-23 2012-01-20 Thales Sa METHOD FOR LOCALIZATION BY MULTI-CHANNEL ESTIMATION OF TDOA AND FDOA OF MULTI-PATH OF A SOURCE WITH OR WITHOUT AOA
US8902102B2 (en) * 2011-11-01 2014-12-02 The Boeing Company Passive bistatic radar for vehicle sense and avoid

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7511390B2 (en) 2020-06-15 2024-07-05 三菱電機株式会社 AIR CONDITIONING SYSTEM, POSITION ESTIMATION DEVICE, POSITION ESTIMATION METHOD, AND PROGRAM

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